正转链条锅炉“给煤装置”的系统定论

高效节能减排“垂直分行（垄沟）型给布煤节能均燃装置”在正转链条锅炉上的应用总结本文系统介绍了“给煤装置”在正转链条锅炉燃烧热效率方面的作用及影响，是正转链条锅炉“给煤装置”在节能降耗方面的系统定论。

为广大企业用户以及相关专业的教学参考提供了详尽的探求、实践、理论依据。

山东信能环保设备有限公司2013年10月工业正转链条锅炉给煤装置节能的系统定论（马驰刘淼华吕勇2013年10月山东信能环保设备有限公司）尊敬的客户朋友：有关正转链条锅炉给煤装置的系统总结及论证，国内外至今没有相关实践论述，本文既是产品的详尽介绍，又是工业链条锅炉关于“给煤燃烧技术”的系统定论，为广大客户链条锅炉的节能降耗及相关专业的教学所需提供了详尽的理论、实践、创新支点。

在此，由衷的感谢马驰、刘淼华两位老先生，是他们老骥伏枥，数十年来对链条锅炉除炉供、炉排之外，研究给煤装置（煤斗）影响燃烧效率的系统论证的开创者。

奠定了给煤装置在正转链条锅炉燃烧效率方面，节能降耗的探求、实践、理论基础。

煤是一次性主要能源和原料，煤是黑色的金子，而且它是带着人的鲜血来到市场上的。

平均每天都要有相当数量的人，牺牲在矿山的掘进，采煤和运输上。

让咱们为节煤，而发挥正能量吧！…………………………………………………………………………………………垂直分行垄沟形燃煤的优势与节能机理的探索（防伪劣产品忽悠）摘要煤层结构、块末相间、提前着火、增多火原、立体燃烧、动态混合、动力扩散、高调强燃、横向均燃、纵向调匀、平薄燃炭、高效低耗、q2q3q4q6、均有降少、轻而易举、立竿见影、司炉灵巧、放下钩耙、减排标兵、环保喜悦、投少多收、老板欢迎、燃煤机理、防伪忽悠、经济转型、科技登台、转移扩散、强国富民、老骥伏枥、其乐无穷。

关键词：垄形燃煤、创新层燃、节能环保、大性价比。

前言我国链条炉当前仍是工业锅炉的主要燃烧方式，随着生产发展其数量和容量都在增加，为提高技术还在引进新品，但仍普遍存在低效高耗等现状。

尤其是星罗棋布在全国各地的中小型工业锅炉更甚，浪费的能源和造成的污染十分惊人，推广垄形燃烧已大势所趋大有可为。

链条锅炉向炉排上布煤是燃烧的开始。

在煤质、送风系统、拱形不变的情况下，布煤方式与质量、煤层结构与形状，既影响着火启燃又决定着燃烧全过程的形态和机理，是提高锅炉热效率至关重要的环节。

多年来已有多位有识之士从事研究与开发，其中刘淼华正高工（现为山东信能环保设备有限公司技术顾问）在推行分层给煤技术中，在司炉工厉声指责和勾火的启发下，另辟蹊径，突破层燃炉煤层越平越好烧的理论框框，经实验首创出分层分行给煤技术，破天荒的在链条炉排上布出纵向成行的煤形，获得了“分层分行式均燃锅炉给煤装置”专利。

在某些专家学者指责的同时，经过几年多台锅炉的验证和理论分析后，彻底脱离水平分层，实行垄形布煤燃烧。

这种布煤方式无论什么样煤的粒度组成都能成垄（见附图及照片1），沟谷处块煤集中，垄体多由末煤组成。

形成块与末煤相间垂直排列的纵向垄沟形。

又经多台多年实践验证，垂直分行垄沟形燃煤方式比分层分行燃煤方式效果更突出，更稳定和可靠，又获得了国家给予的专利“分行给煤装置”简称垄形布煤或燃烧。

天津市锅炉协会2010年9月对全市使用分行垄形布煤装置中的9个锅炉房28台锅炉（含非原设计产品）进行了实地考查，结果是平均节煤率8.11%，风机节电7.5%。

锅炉出力提高4.56%。

灰渣含碳量隆低至5%，炉膛温度提高70—80℃（每提高10℃，燃烧速度将提高1-2倍）。

金泰供热中心测得平均锅炉热效率，提高4%（40T、80T共5台锅炉）。

较小锅炉提高更多。

如天津卷烟厂2009年7月3日对SHL10-13-A锅炉进行改造维修并安装分行给煤装置后，热平衡测试报告中分析，热效率比改造前提高14.91%。

一、平形与垄沟形燃煤的区别（一）平形燃煤。

如闸门布煤；分层布煤；分层分行布煤，分层要求是平的，在此基础上分行，多数没有分出或没分好，实现不了低氧、立体、动态、动力和扩散混合燃烧，故仍属平形燃煤。

1.闸门给煤。

平形布煤、层燃、是链条炉设计的根据之一，另一个根据是燃烧II、III类烟煤。

国内长期使用的是杂煤、配煤、原煤，中小城镇又没有配煤，而锅炉还是按原设计生产供货。

这种平形层燃方式，先天就决定单面引燃着火，燃烧过程煤粒间无相对位移，从煤层下面送风，从上面向下进行层燃。

其越平越好烧的理论依据是，火床煤层平了：（1）厚度就相同了，密度一样，风阻就一致了，所以送风就均匀；（2）煤层平，接受的热量相同，可进行均匀燃烧。

其实这些依据不可靠，尤其链排面积在加大，煤层各处的堆积密度受到粒度组成，水分的差异，杂物多少与种类等等之别，再加上链排结构与运转的影响，其风阻不可能相等，均燃不易。

严重的还出现火龙、火口、黑带，及与煤质关系较大的板结盖被现象。

2.分层给煤延袭原理论基础。

它的优点主要是火床上煤层密度减少、漏煤亦减小，风阻小等已众所周知。

比闸门给煤其不足的是：（1）将需要燃烧时间长的块煤布置在下，最后燃烧，造成燃烧时段烧不尽。

（2）末煤布置在上面先烧。

相对块煤，杂质多、灰分、水分大，密度大，温度上升的慢，着火难。

（3）与（2）同理，产生板结盖被现象多。

（4）对块煤跑边影响均燃敏感。

所以有的专家在推销分层斗的同时，要求客户在运送煤中增设布煤车或摆管，防止块煤跑边。

（5）比前者布煤不平。

（6）机构增加事故增多。

3.分层分行给煤。

先天不足的是受煤种尤其是粒度组成限制，块多的煤分不出行。

因比前者技术要求较多，故后天的影响因素亦较多：（1）用户对煤斗重视不够。

（2）厂家亦如此，基本上没有设专人在技术原理的指导下对煤斗的给煤和布煤的结构进行研究和设计，模仿者多，所以其产品质量不稳定，又不根据用户实际需要去改变设计及供货，出现的状况是：（1）用户自改双辊三辊为单辊给煤。

（2）用户自改布煤器。

（3）分不出行或分行不规律等。

其优点除与分层相同外，（1）在应当形成的波谷处引燃着火，创造了着火线齐的条件。

（2）在煤层波面与链排间的锐角大于30度时可破坏盖被的形成。

总之理论上它的优点介于分层与垄形之间。

实现优点的条件是布煤达到专利技术的设计要求。

分层分行是最终实现垄形燃煤的过渡产品。

（二）垄沟形燃煤。

是在推广和创新平面形燃煤基础上，根据实践吸取的正反经验，借鉴手烧炉双面着火；往复炉煤层起埂；振动炉炉排上的煤层在燃烧过程煤间产生微动等，对燃煤的促进作用。

结合蜂窝煤的燃烧原理，将自己推广六七年分层分行专利技术，彻底提高为垄沟形，达到了分行的最终目标。

为多相燃烧反应，提供现代立体活跃空间平台。

刘工创立本技术的动机，就是改单面着火为双面或全面着火，改燃煤过程煤粒间无相对位移为有相对位移。

煤的燃烧是剧烈的化学和物理反应，煤粒必然具有活跃的能力，由于平面形煤粒群体之间过于紧密，束缚了它们释放能量的活动自由，若能为其创立自由活动空间，就可解放它们，充分释放出应有的能量。

垄沟形布煤燃烧是当前层燃炉，能给燃煤最大活跃空间的创举。

彻底冲出统治着链条层燃锅炉百余年的燃烧理论，实现了煤层结构合理，可以按计划、分层次、人工和自动调节的低氧、薄煤层、多面着火、立体动态燃烧，趋于达到“二线三色”的火床理想要求，从实况观察可见如下现象。

1.扩大燃烧面积。

垄形燃煤表面积，初始阶段，比平形增加30%-50%。

相当于加长了炉排，缓解了因烧次煤炉排长度不够的缺陷；加大了炉腔容积热强度，提高出力；减少了炉排面积热强度，降低炉排负担，延长其寿命。

张家口卷烟厂2台20T锅炉，改为垄沟形燃烧后，每年每台链排维修费减少10多万元（2009年）与实现均燃亦有关，均燃了，就不会出现炉排局部过热过冷造成损坏。

2、提前着火。

据链条炉燃烧机理，前拱之下是点火、挥发份点燃阶段，着火的热量主要由炉拱和炉墙辐射而来。

沟谷区受热面积比平面增加50%左右，沟谷也是部分热量反射后的会聚区，故此处温度高，据金泰供热中心测前拱下温度达400℃左右。

同时垄体内风阻由大变小，风速由小变大，窜入谷内；沟谷是块煤集中之处，煤层又最薄，风阻小风速大，随谷形风由大变小，此时的风初入炉膛，含氧量最高。

在谷内两股风相互扰动，形成涡流，与高热的煤迅速产生化学反应，首先着火。

比平面燃烧，可提前10-40cm。

这一燃烧特性，创造出烧黏结指数较低的烟煤或配煤及相近的原煤时，可使用按精煤、烟煤II、III级设计的现有链条炉原燃烧工艺，充分利用链排长度，延长燃烧时间，减小空气过剩系数，降低排烟热损失q2和炉渣可燃物q4。

同时可见链条炉纵向三段燃烧的理论，垄沟形燃烧可以减少前后两个氧化段的含氧量，集中给中间还原段的CO（1kg碳放出9954kj）使其完全燃烧氧化成CO2（1kg碳放出32760kj）近似前者3.3倍的热量。

既趋于纵向均匀燃烧，又强化了燃烧，还可控制炉温不要超高，以防或减少硫酸和硝酸的生成，污染环境及产生低温酸腐蚀。

闸门斗布煤，怕烧坏闸门，怕反烧，所以多数用户第一风室不送风，有的到第三风室风门才打开，这不是均燃，浪费高达17~33%的火床面积。

分层布煤。

末煤在上，其比例往往达70%左右，对着火不利，造成拖延，所以主要推销者，以专家身份要求改拱并加二次风。

同时否定分行燃煤。

理由是怕的就是出现火垄，你还有意的让它出沟。

其实火床上的单、双条等少数意外的火龙，其性质是不均匀燃烧。

垄沟形是按设计均布的有规律的条条火龙在舞蹈。

到规定的由送风控制的时间它们就要飞舞出垄形，形成汹涌澎湃的麦黄色的汪洋火海，进行立体燃烧。

3.立体燃烧。

从条条火龙燃启至立体全面燃烧的时间，是根据煤质及炉排长度来订的。

所谓立体全面燃烧，就是整个垄沟形煤表面都着火，提高炉温，垄峰近处的粉煤，还被垄形产生的旋流卷起，呈现出动力燃烧状态。

（见照片1）立体燃烧时间不会长。

因为其上部的气体成份不能缺氧，要加大供风量，必然导至动态燃烧的到来。

4.动态燃烧。

利用垄峰与沟谷的高度差、垄体的大破度在已造成谷内高温燃烧区的作用下，除引着了全面立体燃烧外，同时向垄体内横向扩散着火，温度上升，由于沟谷随燃烧体积缩小，同时在垄体内胀力作用下，垄逐渐塌落，随之产生动态燃烧（属动力燃烧理伦见照片4）。

再看此处着火所需要的风是怎么样提供的。

据天津金泰供热中心于测热平衡中，在煤量计算时发现，分垄前布煤的堆积比重为0.8818t/m3，分垄后煤的堆积比重为0.455~0.485 t/m3，疏松率为1.8~1.94，煤层的体积几乎增加一倍。

由下部送入的风所遇到的环境是，煤粒间的较大距离，风阻小，风压由前平面布煤400Pa减至200Pa,流速快，风煤混合好，燃烧所需的氧向内扩散，燃烧产物向外扩散阻力都小了，利于燃烧。

垄体内的水100℃汽化，体积澎胀1650倍；挥发分，烟煤170℃即析出，到200-300℃即着火，再加上矿物质失出结晶水排出，碳酸盐500℃分解，矿物400-600℃时氧化，碱金属氧化物和氯化物700℃部分挥发等等。